- html - 出于某种原因,IE8 对我的 Sass 文件中继承的 html5 CSS 不友好?
- JMeter 在响应断言中使用 span 标签的问题
- html - 在 :hover and :active? 上具有不同效果的 CSS 动画
- html - 相对于居中的 html 内容固定的 CSS 重复背景?
我已经开始研究这本书 ( Computational Physics Exercise 5.4 ) 及其练习,但我遇到了以下问题:
编写一个 Python 函数 J(m,x),使用 N = 1000 点的辛普森法则计算 Jm(x) 的值。在程序中使用您的函数在单个图形上绘制贝塞尔函数 J0、J1 和 J2 作为 x 从 x = 0 到 x = 20 的函数。
我创建了以下代码来评估问题的第一部分,但不确定这是否正确:
def f(x, t):
return 1 / pi * (math.cos(x - t * math.sin(x)))
def float_range(a, b, c):
while a < b:
yield a
a += c
N = 1000
a = 0.0
b = 20.0
h = (b - a) / N
c = 0.0
d = pi
h2 = (d - c) / N
s = 0.5 * f(a, 1) + 0.5 * f(b, 1)
s / 3
S1 = 0
S2 = 0
for k in range(1, N):
for j in range(0, N):
if k%2 == 0:
S1 += 2 / 3 * f(a + k * h, c + k * h2)
else:
S2 += 4 / 3 * f(a + k * h, c + k * h2)
s += S1 + S2
print(h * s)
谁能帮我解决这个问题,我以前从未使用过贝塞尔函数?
最佳答案
你的代码有点乱。您已经定义了一个生成器函数 float_range
但您从未使用过它,并且您的其余代码附加到该函数上,但应该与它分开,并且不在同一级别缩进。
您还弄乱了需要集成以获得贝塞尔函数的核心函数的定义。您遗漏了常量 m
,并且混淆了 x
和 t
(theta)。当您评估积分时,只有参数 t
应该变化 - m
和 x
是固定的。
无论如何,这里有一些工作代码:
from math import sin, cos, pi
# The core function of the Bessel integral
def f(m, x, t):
return cos(m * t - x * sin(t))
#The number of steps used in the Simpson's integral approximation
N = 1000
def J(m, x):
''' Approximate Bessel function Jm(x) for integer m '''
# lower & upper limits of the integral
a = 0.0
b = pi
# step size
h = (b - a) / N
# Sum the values for Simpson's integration
s = f(m, x, a) + f(m, x, b)
for i in range(1, N):
t = a + i * h
if i % 2 == 1:
s += 4.0 * f(m, x, t)
else:
s += 2.0 * f(m, x, t)
# multiply by h/3 to get the integral
# and divide by pi to get the Bessel function.
return s * h / (3.0 * pi)
for x in range(21):
print(x, J(0, x), J(1, x), J(2, x))
输出
0 1.0 3.59712259979e-17 5.16623780792e-17
1 0.765197686558 0.440050585745 0.114903484932
2 0.223890779141 0.576724807757 0.352834028616
3 -0.260051954902 0.339058958526 0.486091260586
4 -0.397149809864 -0.0660433280235 0.364128145852
5 -0.177596771314 -0.327579137591 0.0465651162778
6 0.150645257251 -0.276683858128 -0.24287320996
7 0.30007927052 -0.00468282348235 -0.301417220086
8 0.171650807138 0.234636346854 -0.112991720424
9 -0.0903336111829 0.245311786573 0.144847341533
10 -0.245935764451 0.0434727461689 0.254630313685
11 -0.171190300407 -0.176785298957 0.139047518779
12 0.0476893107968 -0.223447104491 -0.0849304948786
13 0.206926102377 -0.0703180521218 -0.217744264242
14 0.17107347611 0.133375154699 -0.152019882582
15 -0.0142244728268 0.205104038614 0.0415716779753
16 -0.174899073984 0.0903971756613 0.186198720941
17 -0.169854252151 -0.0976684927578 0.158363841239
18 -0.013355805722 -0.187994885488 -0.0075325148878
19 0.14662943966 -0.105701431142 -0.157755906096
20 0.167024664341 0.0668331241758 -0.160341351923
这种近似的准确性出奇地好。以下是使用 mpmath 生成的一些值模块,提供各种贝塞尔函数。
0 1.0 0.0 0.0
1 0.76519768655796655145 0.44005058574493351596 0.11490348493190048047
2 0.22389077914123566805 0.5767248077568733872 0.35283402861563771915
3 -0.26005195490193343762 0.33905895852593645893 0.48609126058589107691
4 -0.39714980986384737229 -0.066043328023549136143 0.36412814585207280421
5 -0.17759677131433830435 -0.32757913759146522204 0.046565116277752215532
6 0.15064525725099693166 -0.27668385812756560817 -0.24287320996018546772
7 0.30007927051955559665 -0.0046828234823458326991 -0.30141722008594012028
8 0.17165080713755390609 0.23463634685391462438 -0.11299172042407525
9 -0.090333611182876134336 0.24531178657332527232 0.14484734153250397263
10 -0.2459357644513483352 0.04347274616886143667 0.25463031368512062253
11 -0.17119030040719608835 -0.17678529895672150114 0.13904751877870126996
12 0.047689310796833536624 -0.22344710449062761237 -0.084930494878604805352
13 0.206926102377067811 -0.070318052121778371157 -0.21774426424195679117
14 0.17107347611045865906 0.13337515469879325311 -0.15201988258205962291
15 -0.014224472826780773234 0.20510403861352276115 0.04157167797525047472
16 -0.17489907398362918483 0.090397175661304186239 0.18619872094129220811
17 -0.16985425215118354791 -0.097668492757780650236 0.15836384123850347142
18 -0.013355805721984110885 -0.18799488548806959401 -0.0075325148878013995603
19 0.14662943965965120426 -0.1057014311424092668 -0.15775590609569428497
20 0.16702466434058315473 0.066833124175850045579 -0.16034135192299815017
我会让你弄清楚练习的绘图部分。 :)
这是我用来生成上述贝塞尔函数值的 mpmath 代码,它精确到 20 位有效数字:
from mpmath import mp
# set precision
mp.dps = 20
for x in range(21):
print(x, mp.besselj(0, x), mp.besselj(1, x), mp.besselj(2, x))
关于Python 数值积分与辛普森规则,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/33714580/
我正在处理一组标记为 160 个组的 173k 点。我想通过合并最接近的(到 9 或 10 个组)来减少组/集群的数量。我搜索过 sklearn 或类似的库,但没有成功。 我猜它只是通过 knn 聚类
我有一个扁平数字列表,这些数字逻辑上以 3 为一组,其中每个三元组是 (number, __ignored, flag[0 or 1]),例如: [7,56,1, 8,0,0, 2,0,0, 6,1,
我正在使用 pipenv 来管理我的包。我想编写一个 python 脚本来调用另一个使用不同虚拟环境(VE)的 python 脚本。 如何运行使用 VE1 的 python 脚本 1 并调用另一个 p
假设我有一个文件 script.py 位于 path = "foo/bar/script.py"。我正在寻找一种在 Python 中通过函数 execute_script() 从我的主要 Python
这听起来像是谜语或笑话,但实际上我还没有找到这个问题的答案。 问题到底是什么? 我想运行 2 个脚本。在第一个脚本中,我调用另一个脚本,但我希望它们继续并行,而不是在两个单独的线程中。主要是我不希望第
我有一个带有 python 2.5.5 的软件。我想发送一个命令,该命令将在 python 2.7.5 中启动一个脚本,然后继续执行该脚本。 我试过用 #!python2.7.5 和http://re
我在 python 命令行(使用 python 2.7)中,并尝试运行 Python 脚本。我的操作系统是 Windows 7。我已将我的目录设置为包含我所有脚本的文件夹,使用: os.chdir("
剧透:部分解决(见最后)。 以下是使用 Python 嵌入的代码示例: #include int main(int argc, char** argv) { Py_SetPythonHome
假设我有以下列表,对应于及时的股票价格: prices = [1, 3, 7, 10, 9, 8, 5, 3, 6, 8, 12, 9, 6, 10, 13, 8, 4, 11] 我想确定以下总体上最
所以我试图在选择某个单选按钮时更改此框架的背景。 我的框架位于一个类中,并且单选按钮的功能位于该类之外。 (这样我就可以在所有其他框架上调用它们。) 问题是每当我选择单选按钮时都会出现以下错误: co
我正在尝试将字符串与 python 中的正则表达式进行比较,如下所示, #!/usr/bin/env python3 import re str1 = "Expecting property name
考虑以下原型(prototype) Boost.Python 模块,该模块从单独的 C++ 头文件中引入类“D”。 /* file: a/b.cpp */ BOOST_PYTHON_MODULE(c)
如何编写一个程序来“识别函数调用的行号?” python 检查模块提供了定位行号的选项,但是, def di(): return inspect.currentframe().f_back.f_l
我已经使用 macports 安装了 Python 2.7,并且由于我的 $PATH 变量,这就是我输入 $ python 时得到的变量。然而,virtualenv 默认使用 Python 2.6,除
我只想问如何加快 python 上的 re.search 速度。 我有一个很长的字符串行,长度为 176861(即带有一些符号的字母数字字符),我使用此函数测试了该行以进行研究: def getExe
list1= [u'%app%%General%%Council%', u'%people%', u'%people%%Regional%%Council%%Mandate%', u'%ppp%%Ge
这个问题在这里已经有了答案: Is it Pythonic to use list comprehensions for just side effects? (7 个答案) 关闭 4 个月前。 告
我想用 Python 将两个列表组合成一个列表,方法如下: a = [1,1,1,2,2,2,3,3,3,3] b= ["Sun", "is", "bright", "June","and" ,"Ju
我正在运行带有最新 Boost 发行版 (1.55.0) 的 Mac OS X 10.8.4 (Darwin 12.4.0)。我正在按照说明 here构建包含在我的发行版中的教程 Boost-Pyth
学习 Python,我正在尝试制作一个没有任何第 3 方库的网络抓取工具,这样过程对我来说并没有简化,而且我知道我在做什么。我浏览了一些在线资源,但所有这些都让我对某些事情感到困惑。 html 看起来
我是一名优秀的程序员,十分优秀!